第六章原子结构与分子结构.ppt

人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * 以BF3为例： 5B 1s22s22p1 BF3分子：平面三角形 键角：120o 同一原子内由一个ns轨道和两个np轨道发生的杂化，称为sp2杂化。杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道。每—个sp2杂化轨道都含1/3s轨道和2/3p轨道的成分。 * sp2杂化轨道 * sp2 杂化：120 ° ，平面三角形 动画来源于暨南大学化学系分析化学教研室制作PPt * 以CH4为例： 6C 1s22s22p2 同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化，称为sp3杂化，杂化后组成的轨道称为sp3杂化轨道。每一个sp3杂化轨道都含1/4s轨道和3/4p轨道的成分。 sp3 2s 2p 2s 2p 激发 杂化 * sp3杂化轨道 * * sp3 杂化：109° 28′ ，四面体型 CH4分子模型 动画来源于暨南大学化学系分析化学教研室制作PPt * C 1s 1s 1s 1s 键长 键角 4个?键 (sp3–s) CH4分子：正四面体 键角：109o28′ * * * * * 3.6 杂化轨道理论 动画来源于暨南大学化学系分析化学教研室制作PPt * * * 在共价键中，用电负性预计键的极性，若成键两原子的?χ＝0，这种键称为非极性共价键；若两原子的?χ ≠0，这种键称为极性共价键。电负性差值越大，键的极性越大。 根据键的极性的概念，离子键和共价键之间没有严格的界限。离子键是一个极端，电负性差值大；非极性共价键是另一个极端，电负性差值为零。在两者之间存在着一系列不同极性的极性共价键。 6.2.2 分子间相互作用力 （一）键的极性和分子的极性 1. 键的极性 * 化学键是非极性键，分子为非极性分子。 化学键有极性，双原子分子为极性分子。 多原子分子的极性取决于组成分子的元素的电负性和 分子的空间构型。 例如，在NH3和BF3这两种分子中，均为极性键，BF3分子的构型为平面三角形，键的极性互相抵消，为非极性分子。NH3分子的构型为三角锥形，键的极性不能抵消，为极性分子。 分子极性的大小用偶极矩来衡量。 2. 分子的极性 * * * * 取向力发生在极性分子和极性分子之间，当两个极性分子相互接近时，同极相斥，异极相吸；一个分子的带负电的一端和另一个分子带正电的一端接近，使极性分子按一定方向排列。在已取向的极性分子间，由于静电引力而互相吸引，称为取向力。 （二） 分子间作用力 1. 取向力 * 取向力 动画来源于暨南大学化学系分析化学教研室制作PPt * 存在于极性分子和非极性分子之间以及极性分子和极性分子之间。非极性分子由于受到极性分子偶极电场的影响，可以使正负电荷重心发生位移，从而产生诱导偶极。由诱导偶极而产生的吸引力，称为诱导力。极性与极性分子之间，除取向力外，在彼此偶极的相互影响下，每个分子也会发生变形而产生诱导偶极，因此也存在着诱导力。 2. 诱导力 * 诱导力 动画来源于暨南大学化学系分析化学教研室制作PPt * 存在于任何分子之间，任何一个分子，由于电子的运动和原子核的振动，可以发生瞬间的相对位移，从而产生“瞬间偶极”，这种瞬间偶极也会诱导邻近的分子产生瞬间偶极，于是两个分子可以靠瞬间偶极相互吸引在一起。由“瞬间偶极”产生的相互作用力称为色散力。 色散力取向力诱导力 3 . 色散力 * 色散力 动画来源于暨南大学化学系分析化学教研室制作PPt * （三） 氢键 * * * 氢键的形成 氢键是由与电负性较强而原子半径小的原子X相结合的H原子和另一电负性强而原子半径小且有孤对电子Y之间的相互作用。 氢键通常用X-H··Y表示，X和Y代表F、O、N等电负性大，而且原子半径较小的原子。X、Y可以相同，可以不同。除了分子间的氢键外，某些物质的分子也可以内氢键。 氢键的键能一般在42 kJ· mol-1以下，它比化学键弱得多，但比 van der Waals力强。氢键与van der Waals力的不同之处是氢键具有饱和性和方向性。 * 水分子是强极性分子，氧的电负性3.5，比氢的电负性2.1大得多。因此在水分子中O?H键的共用电子对强烈偏向氧原子一边。因而氢原子带了部分的正电荷，氧原子带了部分的负电荷。同时由于氢原子只有一个电子，其电子云偏移氧原子的结果，使它几乎成为赤裸的质子，这个半径很小，又带正电